[發明專利]一種加熱爐煤氣換熱器檢漏裝置

有效

• 申請號: 201910902704.0
• 申請日: 2019-09-23
• 公開（公告）號: CN110579315B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發明（設計）人: 宋中華;丁翠嬌;曹炳雷;雷廷;杜賢武;韓斌
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵有限公司
• 主分類號: G01M3/02
• 分類號: G01M3/02;G01M3/26;G01M3/32
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 胡鎮西;彭成

本發明公開一種加熱爐煤氣換熱器檢漏裝置，在加熱爐煙道和煙囪之間設有過渡煙道，過渡煙道中部設有換熱器煙道，換熱器煙道的兩側分別設有第一旁通煙道和第二旁通煙道；過渡煙道內還設有能將換第一旁通煙道和第二旁通煙道入口封閉的第一閘板和將換第一旁通煙道和第二旁通煙道出口封閉的第二閘板，第一閘板和第二閘板能向過渡煙道的中部移動并分別將換熱器煙道的入口和出口封閉，當換熱器煙道封閉時，第一旁通煙道和第二旁通煙道開放；換熱器煙道內設有煤氣換熱器和煙氣成分測點。本發明不會受到外界因素的干擾，判斷準確，不會出現誤判的問題；可以在不影響排煙和煤氣供應的條件下對煤氣換熱器進行檢修或更換，不影響產線的正常生產。

技術領域

本發明屬于冶金能源領域，特別涉及一種加熱爐煤氣換熱器檢漏裝置。

背景技術

鋼鐵企業生產過程中，軋鋼加熱爐采用混合煤氣作為燃料，為最大限度利用加熱爐排出的高溫煙氣余熱，通常在空氣換熱器后設置煤氣換熱器，即利用預熱空氣后的500℃左右的中溫煙氣對混合煤氣進行預熱，以進一步對煙氣余熱進行回收，換熱后的250℃～300℃低溫煙氣通過煙囪排入到大氣中。

煤氣換熱器在實際應用中存在一定的風險。由于流經煤氣換熱器換熱的煙氣為中低溫煙氣，煙氣中含有大量的水蒸氣和二氧化碳，同時煙氣中還含有少量的SO₂，SO₂與水蒸氣反應生產硫酸蒸汽，煤氣換熱器使用一段時間后，硫酸蒸汽對煤氣換熱器的鋼管形成的低溫腐蝕部位逐漸擴大，最終形成孔洞，引起煤氣泄漏。如果不對煤氣泄漏進行處理，大量的煤氣就會不進入加熱爐燃燒而直接經煙囪排入到大氣環境中，這既是一種能源浪費，煤氣中的CO等氣體成分也會污染環境，而且排放到大氣中的煤氣輕則引起操作人員中毒，重則則會有爆炸危險。

解決煤氣換熱器泄漏需要解決兩個難題，一是，如何準確判斷煤氣換熱器是否泄漏。誤判不僅會帶來安全風險，而且會影響正常生產；二是，如果換熱器破損泄漏，怎樣才能在不影響生產的情況進行快速處理。

目前判斷煤氣換熱器泄露的方法通常是檢測經過煤氣換熱器前后煙氣中的可燃成份變化。判斷準則為：當換熱器后的煙氣中的可燃成份濃度比換熱器前的高時，就認為煤氣換熱器泄露的煤氣泄漏進入煙氣中造成煙氣中的可燃成份比例升高，換熱器已經破損泄漏；當換熱器后煙氣中的可燃成份與換熱器前煙氣中的可燃成份相等時，就認為換熱器狀態正常。這種方法在實際應用中存在很大的局限性，主要有兩方面原因：(一)由于普通熱軋加熱爐的通過煙道的煙氣流量達到每小時7～10萬立方米，煤氣換熱器的泄漏量即使達到1000m³/h，泄漏的煤氣經大流量煙氣稀釋后，可燃成份的含量達到了ppm量級，而由前方加熱爐過來的煙氣中存在的煤氣不完全燃燒產生的可燃成份也是ppm量級，換熱器前后的可燃成份濃度在一個量級，差距較小，判斷干擾影響較大；(二)煙道冷風稀釋的問題。由于煙道內為負壓運行，煙道通常為砌筑結構，很難做到密封很好，外界空氣會經密封不嚴處進入煙道，吸入的空氣與煙氣混合后總煙氣量加大，換熱器后的可燃成份濃度會稀釋降低。即使煤氣換熱器泄漏，泄漏引起的可燃成份濃度增加與吸風引起的可燃成份濃度降低相互抵消，從而出現換熱器前后可燃成份濃度差不多甚至濃度降低的現象，這樣就很容易錯誤判斷換熱器沒有出現泄漏。事實上，這種方法只有在煤氣換熱器發生很大的泄漏時應用效果比較好，例如泄漏量達到每小時1萬立方米以上，換熱器前后的可燃成份濃度才會發生比較明顯的變化，但這時整個系統已經處于非常危險的境地了。

煤氣換熱器出現問題時的維修或更換也是一個難題。由于煙道內溫度達到400～500℃，當確定煤氣換熱器出現泄漏時，生產廠必須停爐降溫才能維修或更換，但加熱爐從停爐降溫，維修/更換換熱器到升溫啟爐的過程時間通常至少需要兩天，而這對于24小時不間斷的生產線來說，就會耽誤上萬噸的產量，這對熱軋生產組織來說是很難接受的。

綜上所述，現有技術存在以下三個主要問題：

(1)煤氣換熱器破損泄漏時，大量的煤氣不進入加熱爐燃燒而直接經煙囪排出造成巨大的能源浪費，排放到大氣中的煤氣輕則引起操作人員中毒，重則會有爆炸危險。